(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111588059.3 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 青海大学 地址 810000 青海省西宁市城北区宁大路 251号 (72)发明人 潘效波　赵浩　汝成龙　 (74)专利代理 机构 青海省专利服 务中心 6 3100 专利代理师 周同永 (51)Int.Cl. C08G 61/12(2006.01) H01M 4/60(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/054(2010.01) (54)发明名称 一种有机硼-噻吩共轭聚合物及其制备方法 和应用 (57)摘要 本发明公开了一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物 及其制备方法和应用， 该聚合物的分子结构式 为： 其中， m＝16 ‑ 20。 该聚合物具有优异循环稳定性， 可作为锂离 子电池负极材料， 有较好的电子传导特性， 表现 出优异的循环稳定性及倍率性能， 在高倍率储能 器件方面具有广阔的应用前 景。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 114479017 A 2022.05.13 CN 114479017 A 1.一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物， 其特 征在于： 分子结构式为： 其中， m＝16 ‑20。 2.根据权利要求1所述的一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物的制备 方法， 其特 征在于： 包括： 在无水无氧条件下， 将单体M1、 单体M2、 催化剂四(三苯基膦)钯、 碘化亚铜溶于脱气的 四氢呋喃和二异丙胺的混合溶剂中， 加热搅拌， 反应结束后， 冷却至室温； 反应混合物减压 抽滤， 除去部 分不溶物和催化剂， 滤液浓缩， 在沉淀剂甲醇、 正己烷中依次反复溶解析出， 直 到上清液基本为无色， 离心干燥， 得到 黄色聚合物固体； 其中， M1的分子结构式为： M2的分子结构式为： 3.根据权利要求2所述的一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物的制备方法， 其特征在于： 所述 的M1的制备 方法包括： 将中间体A溶于四氢呋喃中， 将四丁基氟化铵加入上述溶液中， 搅拌反应结束后， 旋去 部分溶剂， 之后加入水稀释， 用二氯甲烷萃取， 结合有机相， 无水硫酸镁干燥， 旋干溶剂， 通 过柱层析 纯化得到白色固体； 其中， 中间体A的制备 方法包括： 在无水无氧条件下， 将1,4 ‑二溴‑2,5‑双三甲基硅基乙炔苯溶于干燥的四氢呋喃中， ‑ 78℃下， 逐滴加入正丁基锂， 在此温度下反应2h， 然后将Mes2BF溶于四氢呋喃中， 并在此温 度下逐滴滴入上述反应液中， 之后反应缓慢升至室温， 继续反应过夜； 结束后， 加入水猝灭 反应， 用二氯甲烷萃取， 合并有机相， 无水硫酸镁干燥， 旋干溶剂， 加入正己烷， 减压过滤得 到白色固体。 4.根据权利要求2所述的一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物的制备方法， 其特征在于： 所述 M2的制备 方法包括： 将噻吩、 N ‑碘代琥珀酰亚胺溶于二氯甲烷和冰醋酸的混合溶剂中， 室温搅拌4h， 反应结 束后， 加入硫代硫酸钠水溶液猝灭， 用二氯甲烷进 行萃取， 有机相用无水硫酸镁干燥， 过滤， 旋干溶剂， 得到纯的淡 黄色固体。 5.根据权利要求1所述的一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物的应用， 其特征在于： 该聚合物 可作为锂离 子电池的负极材 料； 6.根据权利要求1所述的一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物的应用， 其特征在于： 该聚合物 可作为钠离子电池、 钾离子电池、 锌离子电池、 镁离子电池、 铝离子电池和钙离子电池中的 一种离子电池的负极材 料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114479017 A 2一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及有机聚合物锂离子电池技术领域， 具体涉及 一种可作为锂离子电池负 极材料的有机硼 ‑噻吩共轭聚合物及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]目前， 锂离子电池的应用领域越发多元化， 许多特殊的使用 场景对锂离子电池性 能提出了更多的要求， 例如大功率、 长寿命等。 [0003]相比正极材料而言， 负极材料的性能对整个电池来说起到了至关重要的作用。 传 统无机材料作为锂离子电池负极材料时， 容易出现容量衰退快， 循环稳定性差， 首次不可逆 容量大， 实际比容 量低等问题。 [0004]因此， 需要开发一种倍率性能好、 循环稳定性优异的具备商业化前景的锂离子电 池负极材 料。 发明内容 [0005]针对现有技术中的问题， 本发明提供了一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物及其制 备方 法和应用， 其中， 该有机含硼聚合物具有高电子迁移 率的优点， 具备成为优良的电极材料的 潜力， 能够解决现有电极材料中的容量不稳定问题， 通过有机硼单元的引入， 表现出了稳定 的长循环性能。 [0006]为实现本发明的目的， 本发明采用以下技 术方案： [0007]一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物(PBT1),其分子结构式为： 其中， m＝16 ‑20。 [0008]一种有机硼 ‑噻吩共轭聚合物的制备 方法， 包括： [0009]在无水无氧条件下， 将单体M1、 单体M2、 催化剂 四(三苯基膦)钯、 碘化亚铜溶于脱 气的四氢呋喃和二异丙胺的混合溶剂 中， 加热搅拌， 反应结束后， 冷却至室温； 反应混合物 减压抽滤， 除去部分不溶物和催化剂， 滤液浓缩， 在沉淀剂甲醇、 正己烷中依次反复溶解析 出， 直到上清液基本为无色， 离心干燥， 得到 黄色聚合物固体； [0010]其中， M1的分子结构式为： M2的分子结构式为： [0011]优选的， 所述M1的制备 方法包括： [0012]将中间体A溶于四氢呋喃中， 将四丁基氟化铵加入上述溶液中， 搅拌反应结束后， 旋去部分溶剂， 之后加入水稀释， 用二氯甲烷萃取， 结合有机相， 无水硫酸镁干燥， 旋干溶 剂， 通过柱层析 纯化得到白色固体；说　明　书 1/5 页 3 CN 114479017 A 3